2023年，在全國電力負荷屢創(chuàng)新高和新能源裝機占比持續(xù)增大的形勢下，抽水蓄能作為目前技術最成熟、經(jīng)濟性最優(yōu)、最具大規(guī)模開發(fā)條件的電力系統(tǒng)綠色低碳清潔靈活調(diào)節(jié)電源，在能源電力供應中的保障作用愈發(fā)凸顯。

2023年，粵港澳大灣區(qū)6座抽水蓄能電站的31臺機組啟動超過3萬次，較2022年增長13.81%；發(fā)電電量112.61億千瓦時，首次突破100億千瓦時，較2022年增長27.36%，相當于514萬居民用戶一年的用電量。

運行控制提效

迅速響應電力系統(tǒng)的調(diào)度需求

走進南網(wǎng)儲能公司番禺生產(chǎn)基地集控中心大廳，巨大的電子屏映入眼簾，顯示畫面星羅棋布，數(shù)據(jù)表圖整齊排列。2023年7月，在歷經(jīng)1500余張控制畫面開發(fā)、近14萬個數(shù)據(jù)測點配置、3100余個實時監(jiān)視信號采集、長達近8個月試運行后，我國首個抽水蓄能多廠站集控中心正式投運。

“集控中心實現(xiàn)對粵港澳大灣區(qū)全部抽水蓄能機組的遠程集中控制，控制效率為傳統(tǒng)模式的2—3倍。”南網(wǎng)儲能運行公司集控中心總經(jīng)理向鳴介紹，基于成熟的物聯(lián)網(wǎng)技術，該集控中心具備設備信息敏捷辨識、設備操作便捷防誤等多項數(shù)字化功能。

目前，粵港澳大灣區(qū)抽水蓄能裝機規(guī)模達到968萬千瓦，接近全國抽水蓄能裝機總量的1/5。為保證抽水蓄能機組“開得起，調(diào)得出，停得下”，多項技術管理舉措先后在南網(wǎng)儲能公司落地。

“黑啟動”是抽水蓄能電站6大功能之一，可在極端條件下快速給系統(tǒng)注入電力，迅速恢復電網(wǎng)。2023年2—11月，粵港澳大灣區(qū)抽水蓄能電站的8次“黑啟動”試驗先后順利完成。其中，梅州、廣州、陽江3座抽水蓄能電站首次開展帶500千伏線路運行“黑啟動”試驗，更真實地模擬了電網(wǎng)“全黑”的啟動條件。

2023年7月起，南網(wǎng)儲能公司實現(xiàn)了粵港澳大灣區(qū)6座抽蓄電站的“7×24小時”全面應急值班管理，由運行人員直接承擔全部日常應急與常規(guī)故障處理，應急效率大幅提升。2023年7月26日，在6座抽水蓄能電站的有力支撐下，廣東、廣西、云南、貴州、海南等五省區(qū)抽水蓄能日發(fā)電量首次突破5000萬千瓦時。

關鍵技術可控

有力提高產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈安全性

在梅州、陽江抽水蓄能電站全面投產(chǎn)發(fā)電的首個“完整運行年”里，這兩座抽水蓄能電站均收獲了關鍵技術可控的優(yōu)異“成績單”——抽水蓄能機組成套開關在梅州抽水蓄能電站成功運行，經(jīng)專家評審認定為“綜合性能指標達到國際領先水平，可以批量生產(chǎn)并在抽水蓄能電站推廣應用”；陽江抽水蓄能電站機組研制、系統(tǒng)設計、水道建設3項關鍵技術均達到國際領先水平，表明我國在超高水頭超大容量抽水蓄能工程領域?qū)崿F(xiàn)了高水平的科技自立自強。

同樣是攻克“卡脖子”難題，截至2023年12月底，南網(wǎng)儲能公司自主研制的我國首套抽水蓄能成套核心控制系統(tǒng)安全啟動超過2400次、累計運行時長超過21600小時。

抽水蓄能核心控制系統(tǒng)由計算機監(jiān)控、調(diào)速、勵磁、繼電保護等4大系統(tǒng)組成，被喻為抽水蓄能電站的“大腦”。此前，這套系統(tǒng)的關鍵部件依賴進口，核心功能優(yōu)化存在“盲區(qū)”。2021年2月起，南方電網(wǎng)公司選取廣州、惠州兩座抽水蓄能電站為平臺，同時開展4大系統(tǒng)的國產(chǎn)化設備研制工作。近3年來，研發(fā)團隊先后完成了元件比選適配、技術功能研發(fā)、控制邏輯優(yōu)化、調(diào)試試驗等工作。整套系統(tǒng)關鍵技術達到國際領先水平，算法高效、功能完備，實現(xiàn)重大技術創(chuàng)新40項，其中21項技術填補國內(nèi)空白。

數(shù)據(jù)分析賦能

大力推進人工巡檢的機器替代

“借助大數(shù)據(jù)分析平臺，我們能夠足不出戶掌握設備健康狀況，實現(xiàn)90%人工巡檢的機器替代，科學減少機組停電檢修時間，每年可創(chuàng)造經(jīng)濟效益約1760萬元。”南網(wǎng)儲能修試公司自動化檢修部總經(jīng)理楊銘軒介紹，2023年4月，我國首個抽水蓄能人工智能數(shù)據(jù)分析平臺在廣州上線運行。

平臺上線后，南網(wǎng)儲能公司人工智能應用加速深化。“秒級”數(shù)據(jù)分析提升到“毫秒級”；利用機器學習算法智能更新數(shù)據(jù)評價規(guī)則；實現(xiàn)算法批量布置；利用機器學習構(gòu)建溫度趨勢、同期時間等場景模型；實現(xiàn)數(shù)據(jù)自動巡檢、設備狀態(tài)報告自動生成、缺陷隱患自動分析預判……2023年，南網(wǎng)儲能公司累計提前預判設備缺陷隱患50余起。

“十四五”期間，粵港澳大灣區(qū)預計新增4000萬千瓦風光新能源并網(wǎng)，抽水蓄能電站將持續(xù)助力電網(wǎng)穩(wěn)定消納新能源電能。

粵港澳大灣區(qū)6座抽水蓄能電站

啟動超過3萬次，同比增長13.81%，發(fā)電電量112.61億千瓦時，同比增長27.36%，相當于514萬居民用戶一年的用電量。

粵港澳大灣區(qū)抽水蓄能

裝機規(guī)模達到968萬千瓦，接近全國抽水蓄能裝機總量的1/5。